Общая схема синтеза адаптивных систем управления

 

Проектирование любой системы управления должно осуществляться с учетом конкретных условий ее применения. В настоящей главе рассматривается проектирование системы адаптивного управления для совмещенного синтеза, т.е. для ситуации, когда управление формируется в процессе функционирования объекта. В этом случае большое значение приобретают алгоритмы и способы, позволяющие уменьшить вычислительную задержку, вызванную затратами времени на формирование управления. Одним из таких способов является введение дискретности решения задач оценивания состояния, идентификации параметров и формирования управляющих воздействий, т.е. . При этом  и .

Тогда общая схема синтеза адаптивного управления будет иметь вид (рис. 8.7.1).

 

 

Рис. 8.7.1

 

При этом предполагается, что моменты и периоды квантования одинаковы для всех координат объекта и система управления формирует управляющее воздействие с моментом и периодом квантования, которые совпадают с моментом и периодом поступления информации об объекте. Кроме того, учет запаздывания осуществляется на время, кратное .

Рассмотренные алгоритмы синтеза адаптивного управления все еще требуют достаточно высокой производительности управляющих ЭВМ, что ограничивает их применение в реальном времени функционирования объекта. Известны два подхода к преодолению этих трудностей.

Первый подход связан с построением для системы, описывающей движение объекта, системы пониженного порядка путем ее агрегирования и использования централизованной структуры управления. При этом исходная система заменяется при синтезе другой, меньшего порядка, которая отражает лишь некоторые существенные особенности исходной системы. Применение такой схемы управления приводит к субоптимальному функционированию реального объекта и является эффективным для слабосвязанных систем, или систем, имеющих быстрые и медленные составляющие.

Второй подход связан с разбиением системы управления на ряд подсистем, каждая из которых имеет меньшую размерность. Это приводит к построению распределенной децентрализованной или иерархической децентрализованной структуры управления. В последнем случае используются обычно два основных вида структур управления, основанных на многослойной и многоуровневой декомпозиции. При таком подходе трудоемким является построение структуры децентрализованного управления, что, в свою очередь, требует достаточно сложной программной реализации. Кроме того, существенное сокращение времени синтеза достигается, в основном, при параллельных вычислениях.

 

Примеры построения математических моделей

 

К объектам управления, поведение которых описывается обыкновенными дифференциальными уравнениями, относятся все механические, электромеханические объекты, а также многие технологические процессы, подчиняющиеся законам механики и электричества. Кроме того, такими уравнениями можно описать и многие макро- и микроэкономические процессы.

При проектировании систем управления одной из основных задач, которую необходимо решить первой, - это построение математических моделей, описывающих управляемый объект или процесс. Качество функционирования системы управления будет существенно зависеть от того, насколько адекватной является построенная модель.

⇐ Предыдущая22232425262728293031Следующая ⇒

Поделиться: